La startup de energía de fusión Helion, con sede en Everett, Washington, anunció el viernes que alcanzó un hito crucial en su búsqueda de energía de fusión comercial. Los plasmas dentro del prototipo de reactor Polaris de la compañía alcanzaron 150 millones de grados Celsius, tres cuartas partes del camino hacia lo que la empresa considera necesario para operar una planta de energía de fusión comercial.
Según David Kirtley, cofundador y director ejecutivo de Helion, el reactor Polaris también está operando con combustible de deuterio-tritio, una mezcla de dos isótopos de hidrógeno. Kirtley afirmó que esto convierte a Helion en la primera compañía de fusión en lograrlo, observando un aumento dramático en la producción de energía de fusión en forma de calor.
La carrera por la energía de fusión nuclear comercial
La startup se encuentra en una competencia intensa con varias otras empresas que buscan comercializar la energía de fusión, una fuente potencialmente ilimitada de energía limpia. Este potencial ha atraído a inversores que apuestan fuertemente por la tecnología en los últimos meses.
Esta semana, Inertia Enterprises anunció una ronda Serie A de 450 millones de dólares que incluyó a Bessemer y GV. En enero, Type One Energy reveló que estaba recaudando 250 millones de dólares, mientras que el verano pasado Commonwealth Fusion Systems obtuvo 863 millones de dólares de inversores como Google y Nvidia. Helion misma recaudó 425 millones de dólares el año pasado de un grupo que incluyó a Sam Altman, Mithril, Lightspeed y SoftBank.
El contrato de Helion con Microsoft y su tecnología única
Mientras la mayoría de las startups de fusión apuntan a principios de la década de 2030 para suministrar electricidad a la red, Helion tiene un contrato con Microsoft para venderle electricidad a partir de 2028. Sin embargo, esa energía provendría de un reactor comercial más grande llamado Orion que la compañía está construyendo actualmente, no del Polaris.
El diseño del reactor de Helion es diferente al de sus competidores. La compañía utiliza una configuración de campo invertido, donde la cámara interior tiene forma de reloj de arena. En los extremos anchos, se inyecta combustible que se convierte en plasmas, los cuales son acelerados mediante imanes hasta que se fusionan.
Temperatura y eficiencia del reactor
Cuando los plasmas se fusionan inicialmente, alcanzan entre 10 y 20 millones de grados Celsius. Posteriormente, potentes imanes comprimen la bola fusionada, elevando la temperatura hasta 150 millones de grados Celsius en menos de un milisegundo. El objetivo final de Helion es producir plasmas que alcancen 200 millones de grados Celsius, significativamente más alto que los objetivos de otras empresas.
En lugar de extraer energía de las reacciones de fusión en forma de calor como hacen otros competidores, Helion utiliza el propio campo magnético de la reacción de fusión para generar electricidad. Cada pulso empuja contra los imanes del reactor, induciendo corriente eléctrica que puede ser capturada directamente.
El desafío del combustible de helio-3
Aunque la compañía utiliza combustible de deuterio-tritio actualmente, en el futuro planea usar deuterio-helio-3. Esta elección de combustible produce más partículas cargadas, lo que lo hace más adecuado para el enfoque de Helion de generar electricidad directamente. Sin embargo, el helio-3 es común en la Luna pero no en la Tierra, por lo que Helion debe producir su propio combustible.
Para iniciar, la empresa fusionará núcleos de deuterio para producir los primeros lotes. Durante la operación regular, algunas reacciones de deuterio-sobre-deuterio producirán helio-3 que la compañía purificará y reutilizará. Según Kirtley, el desarrollo del ciclo de combustible ha sido más fácil de lo esperado, logrando producir helio-3 con altas eficiencias en rendimiento y pureza.
Perspectivas comerciales del helio-3
Actualmente, Helion es la única startup de fusión que utiliza helio-3 en su combustible. Kirtley indicó que espera que otras compañías adopten este enfoque en el futuro y sugirió estar abierto a venderles el combustible cuando reconozcan las ganancias de eficiencia de la recuperación directa de electricidad.
Paralelamente a los experimentos con Polaris, Helion está construyendo Orion, un reactor de fusión de 50 megavatios necesario para cumplir su contrato con Microsoft. La compañía espera que Polaris sea un paso intermedio hacia plantas de energía a escala comercial, con la fecha límite de 2028 para comenzar a suministrar electricidad según lo acordado contractualmente.